Analyst：数字PCR数据的精确、靠得住、非监视主动分类新办法

清华年夜学医学院生物医学工程系郭永试验室在《剖析学家》（Analyst）在线以封底（back cover）揭橥题为《一种双荧光四分类微液滴数字PCR数据的精确、靠得住和主动分类办法——密度分水岭算法》（A density-watershed algorithm (DWA) method for robust， accurate and automatic classification of dual-fluorescence and four-cluster droplet digital PCR data）的研讨论文，该研讨将微液滴数字PCR的数据密度散布与分水岭算法（一种图像联系办法）无机联合，树立了一种微液滴数字PCR数据非监视分类的新办法。

微液滴数字PCR是一种单分子程度的核酸定量剖析技巧。经过将PCR反响系统联系为年夜量的微液滴，绝年夜多半微液滴内仅含有0个或1个模板分子，含有模板分子的微液滴在PCR扩增后出现出较强的荧光旌旗灯号。经过微液滴内荧光的检测，可以获得微液滴数字PCR数据。根据荧光强度对该数据停止分类，即可断定出含有模板分子的微液滴的数目和比例，最终经过泊松散布统计学盘算，获得模板分子的相对拷贝数。在上述进程中，微液滴数字PCR数据的分类是症结步调，它直接影响到统计学盘算的输出，因此决议着微液滴数字PCR定量成果的精确性。今朝，微液滴数字PCR的数据分类办法次要有两种：一种是针对每种反响定制的监视分类算法，这些算法具有较高的精确性，然则针对分歧的样本类型和检测目标，须要开辟多种分歧的分类算法；另一种是通用的非监视分类算法，然则它们的精确性和靠得住性都不尽善尽美，且时常会呈现假阴性和假阳性的检测成果。

为懂得决上述缺乏，研讨人员模仿人眼对微液滴数字PCR数据的分类进程，将微液滴数字PCR数据作为一幅图像，提出了一种新型的数据分类办法——密度分水岭算法。该办法经过数据密度散布的断定，应用分水岭算法主动地、非监视地将网格化（图像化）的微液滴数字PCR数据沿着数据绝对稀少的地位联系为若干区域，最初经过这些区域的界限完成精确、靠得住、主动的非监视数据分类（图1）。研讨人员将密度分水岭算法与现有主流贸易化算法停止了比拟，在人类表皮发展因子受体（EGFR）的L858R和T790M渐变位点的检测方面，密度分水岭算法完成的检测限是现有主流贸易化算法的1/40，明显地进步了微液滴数字PCR主动化磨练的检测才能。研讨人员进一步应用Bio-Rad QX200和新羿TD-1两种微液滴数字PCR零碎，在254例冰冻组织、白腊包埋组织和外周血临床样本上验证了密度分水岭算法，个中绝年夜部门（ 84%）临床样本的定量成果优于现有主流贸易化算法，且全体临床样本未呈现假阴性和假阳性的检测成果。

该研讨为微液滴数字PCR的临床使用供给了一种新的主动化数据剖析思绪，无望用于临床的全主动核酸相对定量。跟着精准医疗的成长，开辟精确、靠得住、全主动的单拷贝核酸定量剖析办法关于疾病的筛查、、用药指点、病情监测和预后均具有主要意义。(100yiyao.com）

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